DE3723393A1 - ARRANGEMENT FOR LAYING SEISMIC CABLES - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verlegen einer Mehrzahl von seismischen Kabeln, die parallel zueinander und im Abstand voneinander von einem Schiff geschleppt wer den sollen. Dabei sind die seismischen Kabel auf der Trommel je einer Winde aufgewickelt und mit je einem inneren Kabelstück versehen, das beim Schleppen des Kabels die Verbindung mit dem das Kabel schleppenden Schiff herstellt, und sind die seismischen Kabel ferner mit einer Otter- und einer Führungs einrichtung versehen, die dazu dienen, das Kabel zu führen und quer zu der Vortriebsrichtung des Schiffes zu positionie ren.The invention relates to an arrangement for laying a plurality of seismic cables that are parallel to each other and who are towed at a distance from each other by a ship that should. The seismic cables are on the drum one winch each and each with an inner cable piece provided that the connection with when towing the cable the ship towing the cable, and they are seismic cable also with an otter and a guide Provide equipment that serve to guide the cable and to positionie across the direction of propulsion of the ship ren.
Für seismische Untersuchungen auf See werden zuneh mend aus mehreren seismischen Kabeln bestehende Anordnungen verwendet, die von einem Forschungsschiff geschleppt werden. Die Kabel werden am Heck des Schiffes auf geeignete Weise ab gehaspelt und mit Hilfe von Führungs- und Steuerungseinrich tungen seitlich auswärts geführt, die gegebenenfalls mit Ottern versehen sind, die gewährleisten, daß die Kabel im Abstand voneinander gehalten werden. Vor einiger Zeit sind auch schon Untersuchungssysteme entwickelt worden, in denen eine Mehrzahl von Hydrophonkabeln parallel zueinander von einem Schiff geschleppt werden. Dabei ist es erwünscht, die se Kabel so weit wie möglich auseinanderzuziehen, beson ders dann, wenn mehr als zwei Kabel verwendet werden. Mit den bisher für diesen Zweck bekannten Anordnungen können die Kabel jedoch nur in einem begrenzten Maße seitlich auswärts von der Seitenwand des Schiffes geschleppt werden und treten auch Probleme beim Auslegen und Wiedereinholen der Kabel auf.For seismic surveys at sea are increasing Arrangements consisting of several seismic cables used, which are towed by a research ship. The cables are appropriately removed from the stern of the ship coiled and with the help of management and control equipment lines led outwards laterally, if necessary with Otters are provided to ensure that the cables in the Be kept apart. Are some time ago Examination systems have also been developed in which a plurality of hydrophone cables parallel to each other from being towed on a ship. It is desirable that Pull the cable as far apart as possible, especially especially if more than two cables are used. With the arrangements previously known for this purpose can However, the cables only move outwards to a limited extent being towed from the side wall of the ship and kicking problems with laying out and pulling in the cables.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die beiden vorgenannten Probleme zu lösen, so daß seismische Ka bel in großem Abstand voneinander geschleppt werden können und die Kabel auf einfache Weise zuverlässig und schnell verlegt und wiedereingeholt werden können.The invention is based on the object to solve the above two problems, so that seismic Ka bel can be towed at a large distance from each other and the cables are reliable and fast can be moved and retrieved.
In einer Anordnung der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe durch die in den Patentansprüchen ange gebenen Merkmale gelöst.In an arrangement of the type described above this task is addressed by the in the claims given characteristics solved.
Mit Hilfe der Anordnung gemäß der Erfindung kann ein seismisches Kabel vom Heck aus verlegt werden, obwohl das Ka bel während des Schleppvorganges an der Seitenwand des Schif fes an einer dem Mittschiffspunkt nähergelegenen Stelle be festigt ist. Mit Hilfe der beweglich angeordneten Rollen führung kann der Abstand des Kabelverbinders zwischen dem inneren Kabelstück und dem eigentlichen Schwimmkabel so gewählt werden, daß das Kabel in großem Querabstand von dem Schiff verlegt werden kann. Zum Einholen des Kabels kann diese Rol lenführung und damit auch der genannte Kabelverbinder an die Seitenwand des Schiffes herangebracht werden. Dabei war es möglich, die Kabel mit Hilfe der Vorrichtung gemäß der Er findung bis zu einem Querabstand von 150 m von der Mittel linie oder der Vortriebslinie des Schiffes zu verlegen, so daß der Abstand zwischen den beiden äußersten Schwimmkabeln 300 m oder mehr betragen kann.With the help of the arrangement according to the invention, a seismic cable from the stern, although the Ka bel during the towing process on the side wall of the ship fes at a point closer to the midship point is consolidated. With the help of the movably arranged rollers the distance of the cable connector between the inner cable piece and the actual floating cable chosen be that the cable is at a large transverse distance from the ship can be relocated. To retrieve the cable, this Rol lenführung and thus also the cable connector mentioned to the Side wall of the ship can be brought up. It was there possible to connect the cables using the device according to the Er finding up to a transverse distance of 150 m from the center line or the heading line of the ship that the distance between the two outermost swimming cables Can be 300 m or more.
Nach einer Ausgestaltung der Anordnung gemäß der Erfindung stellt das innere Kabelstück bzw. das sogenannte Anschlußkabel die einzige Verbindung zwischen dem Schiff und dem eigentlichen Schwimmkabel dar, wodurch natürlich der Strö mungswiderstand im Wasser vermindert wird.According to an embodiment of the arrangement according to the Invention represents the inner cable piece or the so-called Connection cable the only connection between the ship and represents the actual floating cable, which of course means the current resistance in water is reduced.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wer den die in dem inneren Kabelstück auftretenden Zugkräfte nur von dem an dessen äußerem Ende vorgesehenen Verbinder und von der Windentrommel für das innere Kabelstück aufgenom men. In einer Ausführungsform der Erfindung wird dieses inne re Kabelstück auch Biegekräften nur auf der Winde und in der Rollenführung unterworfen, die vorteilhafterweise eine sol che Krümmung besitzt, daß sie das Kabel mit einem Krümmungs radius von bis zu 0,5 m führen kann.According to a further embodiment of the invention, who the tensile forces occurring in the inner cable piece only from the connector provided at its outer end and from the winch drum for the inner cable piece men. In one embodiment of the invention, this becomes apparent re cable piece also bending forces only on the winch and in the Subject to role leadership, which advantageously a sol che curvature has that the cable with a curvature radius of up to 0.5 m.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform näher erläutert. Dabei zeigtThe invention based on the in the Drawing shown embodiment explained in more detail. Here shows
Fig. 1 schematisch in Ansicht das Heck eines Seis mikschiffes mit den Kabeln und den Winden zu Beginn der Ver legung. Fig. 1 shows a schematic view of the stern of a Seis microship with the cables and the winches at the beginning of the laying.
Fig. 2 erläutert in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 einen späteren Verlegungsschritt. FIG. 2 explains a later laying step in a representation similar to FIG. 1.
Fig. 3 zeigt schematisch in Ansicht mehrere Ka bel, die in verschiedenen Abständen voneinander parallel zueinander geschleppt werden. Fig. 3 shows schematically in view several Ka bel, which are towed parallel to each other at different distances.
In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist die hinte re Hälfte eines Schiffes zum Schleppen von seismischen Kabeln dargestellt, und wird das Prinzip der Verlegeanordnung ge mäß der Erfindung erläutert. Dabei ist das Schiff mit 1 und ein beispielsweise aus einem Schwimmkabel bestehendes Kabel mit 2 bezeichnet. Das innere Kabelstück bzw. das sogenannte Anschlußkabel ist mit 3 bezeichnet. Die Windentrommel 4 für das Schwimmkabel ist auf dem Achterdeck des Schiffes vorge sehen, von dem aus die Meeresoberfläche frei zugänglich ist. Gemäß den Fig. 1 und 2 werden vier Kabel in einem in Fig. 3 dargestellten Muster geschleppt. Dabei werden die beiden inneren Kabel direkt vom Heck aus geschleppt. Die beiden äußeren Kabel, die im größtmöglichen seitlichen Abstand von dem Schiff verlegt werden sollen, sind an dem Schiff an an nähernd mittschiffs gelegenen Stellen befestigt und werden mit Hilfe der Anordnung gemäß der Erfindung seitwärtsgeführt, wie nachstehend näher erläutert wird. In der Fig. 1 ist die rechtsaußen angeordnete Kabelverlegevorrichtung im zurückge klappten Zustand zu Beginn des Verlegens gezeigt. Die entspre chende äußere Verlegeeinrichtung auf der entgegengesetzten Seite ist mit einem ausgefahrenen Ausleger dargestellt. Von den beiden inneren Kabeln ist in Fig. 1 nur eines gezeigt, während von dem anderen angenommen wird, daß es vollständig eingeholt worden ist.In Figs. 1 and 2 of the drawing, the rear re half is shown of a vessel for towing the seismic cables, and the invention is explained the principle of laying structure ge undue. The ship is denoted by 1 and a cable consisting, for example, of a floating cable is designated by 2 . The inner cable piece or the so-called connecting cable is designated 3 . The winch drum 4 for the floating cable is seen on the aft deck of the ship, from which the surface of the sea is freely accessible. Referring to FIGS. 1 and 2, four cables are towed in a shown in Fig. 3 pattern. The two inner cables are towed directly from the rear. The two outer cables, which are to be laid as far apart as possible from the side of the ship, are fastened to the ship at locations close to midships and are guided sideways by means of the arrangement according to the invention, as will be explained in more detail below. In Fig. 1 the cable laying device arranged on the right-hand side is shown in the folded-back state at the beginning of the laying. The corre sponding outer laying device on the opposite side is shown with an extended boom. Of the two inner cables, only one is shown in Fig. 1, while the other is assumed to have been completely recovered.
Zunächst sei das Verlegen der beiden äußeren Schwimm kabel erläutert, die mittschiffs befestigt sind. Auf der Seitenwand des Schiffes ist ein Rahmen 13 vorgesehen, in dem eine Rollenführung für das innere Kabelstück 3 gelagert ist, das zu einer Winde 11 läuft, mit der es eingeholt und ausge geben werden kann. Auf dem hinteren Teil der Seitenwand des Schiffes ist ein Ausleger 9 montiert, der beispielsweise mit Hilfe des in Fig. 2 gezeigten Hydraulikzylinders 10 in eine zu der Seitenwand des Schiffes normale Stellung schwenkbar ist. Somit erstreckt sich das innere Kabelstück von der Winde längs der Seitenwand des Schiffes und durch eine Rollenführung 5, die sich in der in Fig. 1 gezeigten Stellung im Bereich des Auslegers und der Seitenwand des Schiffes befindet. Von der Rollenführung 5 erstreckt sich das innere Kabelstück wei ter rückwärts und ist dort durch den Kabelverbinder 6 mit dem eigentlichen Schwimmkabel verbunden.First, the laying of the two outer floating cables, which are fixed amidships, is explained. On the side wall of the ship, a frame 13 is provided, in which a roller guide for the inner cable piece 3 is mounted, which runs to a winch 11 with which it can be brought in and out. A boom 9 is mounted on the rear part of the side wall of the ship, which can be pivoted, for example with the aid of the hydraulic cylinder 10 shown in FIG. 2, into a position normal to the side wall of the ship. The inner cable piece thus extends from the winch along the side wall of the ship and through a roller guide 5 , which is located in the position shown in FIG. 1 in the region of the boom and the side wall of the ship. From the roller guide 5 , the inner cable piece extends white ter backwards and is connected there by the cable connector 6 to the actual floating cable.
Von dem Kabelverbinder 6 führt ein Tau 3′ diagonal über das Achterdeck des Schiffes zu einer Winde 12, die um eine vertikale Achse schwenkbar ist. Mit Hilfe des Taues 3′ kann der Kabelverbinder 6 auf das Achterdeck gezogen werden, damit an dem Kabelverbinder 6 ein Schwimmkabel 2 mit den zu sätzlichen Einrichtungen angebracht werden kann, die dazu die nen, das Kabel im Querabstand zu halten, und die beispiels weise aus einem Otterscherbrett 14 und einem Schwimmkörper, beispielsweise einer Otter 15, betehen. Diese Teile sind an sich bekannt. Das Schwimmkabel 2 läuft von einer Schwimm kabelwinde 4 ab oder wird von einem Hilfsschiff übergeben. Nach ihrer Montage werden diese Teile von der Winde 12 in die See abgehaspelt, worauf das Otterscherbrett 14 und die Otter 15 das Schwimmkabel 2 seitlich auswärtsziehen. Danach wird das innere Kabelstück 3 soweit eingeholt, daß sich sein Ende einwärts von der in dem Ausleger angeordneten, hinteren Rollenführung befindet. Nun kann das Tau 3′ freigegeben werden und wird der Ausleger gegenüber der Seitenwand des Schiffes um 90° in die in Fig. 2 nach oben in Fig. 1 ge zeigte Stellung ausgeschwenkt, so daß das über die Rolle 8 am äußeren Ende des Auslegers 9 laufende Tau ausgezogen und da her die am Ende des Taus 7 vorgesehene Rollenführung 5 von der Seitenwand des Schiffes weg auswärtsgezogen wird. Der Ausleger und die Rollenführung haben ferner die Aufgabe, eine Berührung des inneren Kabelstückes und des Ottergeräts mit der Schiffsschraube zu verhindern, was sonst möglich wäre, wenn das Otterscherbrett in der falschen Richtung schwenkt. Durch das Abhaspeln des inneren Kabelstückes 3 kann das Schwimm kabel 2 in einem gewünschten Abstand von beispielsweise 150 m von der Seitenwand des Schiffes verlegt werden, wie dies in Fig. 3 rechts dargestellt ist. Zum Einholen des Kabels wer den die vorstehend erläuterten Schritte in der umgekehrten Reihenfolge durchgeführt. Beim Einholen des inneren Kabel stückes 3 ist das Tau 7 ebenfalls straff, weil der Ausleger an die Seitenwand des Schiffes herangeklappt ist und die Rol lenführungen sich im Bereich der Seitenwand des Schiffes be finden. Dann kann man das Tau 3′ entweder an dem Kabelverbin der 6 befestigen, der sich in der Nähe der Rollenführung 5 befinden kann. Das Tau 3′ kann aber auch vorher dort befestigt werden. Infolgedessen kann das seismische Kabel 2 in dem in Fig. 1 dargestellten Muster eingeholt werden. Dieser Vor gang kann auf einfache und sehr zuverlässige Weise durchge führt werden.From the cable connector 6 leads a rope 3 ' diagonally across the aft deck of the ship to a winch 12 which is pivotable about a vertical axis. With the help of the rope 3 ' , the cable connector 6 can be pulled onto the aft deck, so that a floating cable 2 can be attached to the cable connector 6 with the additional devices that are used to keep the cable at a transverse distance and, for example, from an otter cutter board 14 and a floating body, for example an otter 15 . These parts are known per se. The floating cable 2 runs from a floating cable winch 4 or is handed over by an auxiliary ship. After their assembly, these parts are uncoiled by the winch 12 into the sea, whereupon the otter cutter board 14 and the otter 15 pull the floating cable 2 laterally outwards. Then the inner cable piece 3 is brought in so far that its end is inward from the rear roller guide arranged in the boom. Now the rope 3 'can be released and the boom opposite the side wall of the ship by 90 ° in the ge in Fig. 2 up in Fig. 1 showed position, so that the roller 8 at the outer end of the boom 9th the running rope is pulled out and the roller guide 5 provided at the end of the rope 7 is pulled away from the side wall of the ship. The boom and the roller guide also have the task of preventing the inner cable piece and the otter device from coming into contact with the propeller, which would otherwise be possible if the otter cutter board swiveled in the wrong direction. By uncoiling the inner cable piece 3 , the floating cable 2 can be laid at a desired distance of, for example, 150 m from the side wall of the ship, as shown on the right in FIG. 3. To get the cable who performed the above steps in the reverse order. When collecting the inner cable piece 3 , the rope 7 is also taut because the boom is folded against the side wall of the ship and the Rol leneguides are in the area of the side wall of the ship. Then you can attach the rope 3 ' either to the cable connector of 6 , which may be near the roller guide 5 . The rope 3 ' can also be attached there beforehand. As a result, the seismic cable 2 in the pattern shown in Fig. 1 can be obtained. This process can be carried out in a simple and very reliable manner.
Zum Verlegen der beiden inneren seismischen Schwimm kabel 2 wird eine ähnliche Anordnung verwendet, die aber so abgeändert ist, daß sie auf dem Heck des Schiffes montiert werden kann. Auch in diesem Fall werden ein Ausleger 9 und ein Tau 7 verwendet, durch dessen Abhaspeln und Einholen eine Rollenführung 5 in die richtige Stellung zum Verlegen des Kabels gebracht werden kann. Gemäß Fig. 7 läuft ein Tau von dem in der Figur oben gezeigten Ausleger im Bogen zu der Rollenführung 5, die auf dem Deck des Schiffes vorgesehen ist und die in dieser Stellung auf dem seismischen Kabel mon tiert werden kann. Nach dem Verlegen des eigentlichen seis mischen Kabels wird der Kabelverbinder am äußeren Ende des inneren Kabelstückes bzw. des Anschlußkabels montiert. In derselben Figur ist der nächste Verlegungsschritt anhand des unten gezeigten Auslegers 9 erläutert. Dabei bewegt sich die in der Figur unten dargestellte Rollenführung 5 von der Kante des Achterdecks auswärts. Dort ist auch die Verbin dung zwischen dem inneren Kabelstück 3 und dem seismischen Kabel 2 dargestellt. Durch weiteres Abhaspeln des inneren Ka belstückes, z. B. von einer der Winden 4, kann man die Posi tion des Schwimmkabels gegenüber der Längsachse des Schiffes und gegenüber den anderen Kabeln bestimmen. In der Fig. 3 sind verschiedene Positionen dieser Art und verschiedene ge eignete Abstände von der Mittellinie des Schiffes dargestellt und ist ferner gezeigt, wie diese Positionen und Abstände mit verschiedenen Längen des inneren Kabelstückes und gegebenen falls mit Hilfe eines zwei Schwimmkabel, vorzugsweise an den Verbindern 6 verbindenden Taues 16 erzielt werden können. In diesem Fall wird ein Otterscherbrett nur an dem äußeren Kabel verwendet. In der Fig. 2 ist die Verwendung von Verkleidun gen 17 dargestellt, die auf im Wasser befindlichen Teilen der inneren Kabelstücke und auf aus Draht bestehenden Tauen 18, 19 zwischen dem äußeren Endpunkt des inneren Kabelstückes und dem Otterscherbrett und zwischen diesem und dem Schwimmkörper vorgesehen sind. Diese haben die Aufgabe, den Reibungswider stand im Wasser und die Schwingungsamplituden der Kabel zu vermindern. Derartige Verkleidungen sind bereits bekannt.For laying the two inner seismic floating cable 2 , a similar arrangement is used, but which is modified so that it can be mounted on the stern of the ship. In this case too, a cantilever 9 and a rope 7 are used, by unwinding and pulling them in, a roller guide 5 can be brought into the correct position for laying the cable. According to Fig. 7 a rope running from the one shown in the figure above the boom in the sheet to the roller guide 5, which is provided on the deck of the vessel and which may be mon advantage in this position on the seismic cable. After laying the actual seis mix cable, the cable connector is mounted on the outer end of the inner cable piece or the connecting cable. In the same figure, the next laying step is explained using the boom 9 shown below. The roller guide 5 shown in the figure below moves outward from the edge of the quarterdeck. There is also the connec tion between the inner cable piece 3 and the seismic cable 2 is shown. By further reeling the inner Ka belstückes, z. B. from one of the winches 4 , one can determine the position of the floating cable with respect to the longitudinal axis of the ship and with respect to the other cables. In Fig. 3 different positions of this type and different ge suitable distances from the center line of the ship are shown and is also shown how these positions and distances with different lengths of the inner cable piece and, if necessary, using a two floating cables, preferably on the connectors 6 connecting rope 16 can be achieved. In this case, an Otter board is only used on the outer cable. In Fig. 2, the use of fairing conditions 17 is shown, which are provided on water in the parts of the inner cable pieces and on wire rope 18, 19 between the outer end point of the inner cable piece and the Otter board and between this and the floating body . These have the task of reducing the frictional resistance in the water and reducing the vibration amplitudes of the cables. Such claddings are already known.
Mit Hilfe der Anordnung gemäß der Erfindung kann man hinter einem Schiff für seismische Untersuchungen seismische Kabel, vorzugsweise Schwimmkabel, in einer gewünschten Anzahl auf einfache und zuverlässige Weise in gewünschten Abständen von der Mittelachse des Schiffes und von anderen Kabeln ver legen.With the help of the arrangement according to the invention one can behind a seismic survey ship Cables, preferably floating cables, in a desired number in a simple and reliable manner at the desired intervals ver from the central axis of the ship and from other cables lay.
Es sei betont, daß vorstehend nur sehr allgemein die der Anordnung gemäß der Erfindung zugrundeliegenden Prinzpien und deren mögliche Anwendung in verschiedenen Bereichen eines Schiffes erläutert worden sind. Natürlich können derartige Anordnungen sehr unterschiedlich aufgebaut sein und fallen alle diese möglichen Anordnungen in den Rahmen der Erfindung. Die Anordnung gemäß der Erfindung stellt das einzige bekannte System dar, mit dem es möglich ist, Schwimmkabel in einem Ab stand von mehr als 150 m voneinander zu verlegen. In Ver suchen sind Abstände von 300 m erzielt worden, und es wird angenommen, daß zwischen den beiden äußersten Kabeln ein Ab stand von 450 bis 500 m erreicht werden kann. In der Anord nung gemäß der Erfindung ist die Otter 15 mit dem Schif nur durch das innere Kabelstück verbunden, so daß der Strömungs widerstand im Wasser sehr klein ist. Die in dem inneren Kabel stück auftretenden Zugkräfte werden von dem an dessen äußerem Ende vorgesehenen Verbinder 6 und von der Windentormmel auf genommen. Das innere Kabelstück wird Biegemomenten nur auf der Windentrommel und in der Rollenführung 5 unterworfen, de ren Krümmungsradius vorzugsweise größer ist als 0,5 m.It should be emphasized that the principles on which the arrangement according to the invention is based and their possible use in various areas of a ship have been explained only very generally above. Such arrangements can of course be constructed very differently and all these possible arrangements fall within the scope of the invention. The arrangement according to the invention is the only known system with which it is possible to lay swimming cables in a distance of more than 150 m from each other. In Ver searches, distances of 300 m have been achieved, and it is assumed that a distance from 450 to 500 m can be achieved between the two outermost cables. In the arrangement according to the invention, the otter 15 is connected to the ship only by the inner cable piece, so that the flow resistance in the water is very small. The tensile forces occurring in the inner cable are taken up by the connector 6 provided at the outer end thereof and by the winch tower. The inner cable piece is subjected to bending moments only on the winch drum and in the roller guide 5 , the radius of curvature of which is preferably greater than 0.5 m.
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